Decidimos que la placa que recibe el chorro de agua tenga forma pseudo-parabólica con un ángulo a determinar y esté hecha de un material no poroso.
Para cumplir la condición de poder subir y bajar 3 centímetros, la placa irá unida a través de un soporte a un clip de presión que nos permita subirlo o bajarlo según sea necesario. Este clip por su parte irá apoyado en un soporte de perfil cuadrado (para que no gire) tal y como lo indica la imagen.
La ventaja de este diseño es que además de su sencillez, es muy liviano y eficiente en términos de resistencia de materiales.
Haciendo el equilibrio de fuerzas tenemos que las componentes en y se anulan y que las componentes en x quedan como:
Para maximizarla, derivamos con respecto a θ obteniendo:
De donde resolvemos que
θ=0 es el máximo
θ =π es el mínimo
θ= π/2 es el punto de inflexión.
Luego, deducimos que a medida que se vaya abriendo nuestra pseudo-parábola, la componente en x irá disminuyendo, por lo que lo lógico sería pensar que este ángulo fuera lo mínimo posible. Sin embargo, la conclusión anterior nos llevará a tener un ángulo muy brusco y con ello generar una pérdida singular de energía y, muy probablemente, desviar el flujo proveniente del chorro (perdiendo así aún más energía) , por lo tanto no es una condición óptima.
Es por lo anterior que estimamos que el ángulo debe darse paulatinamente en una parábola y que es conveniente utilizar un ángulo de θ =π/4 , de modo que le saquemos el mayor provecho posible a la componente en x sin tener consecuencias indeseables.
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